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第1章绪论
1.1新能源汽车概述
1.1.1新能源汽车的定义及分类
1.1.2电动汽车的关键技术
1.2电动汽车电机驱动概述
1.2.1电动汽车用电机的使用环境与要求
1.2.2电动汽车电机驱动系统的组成与类型
1.3电机控制技术概述
1.3.1电机控制技术的发展
1.3.2电机控制技术的研究现状
思考题与练习题
第2章电磁学基础知识
2.1电磁学基本概念
2.1.1电路的基本概念
2.1.2磁场的基本概念
2.2电机磁路理论基础
2.2.1磁场与磁能
2.2.2机电能量转换
2.2.3电磁转矩的控制
思考题与练习题
第3章电力电子技术基础知识
3.1电力电子技术概述
3.1.1电力电子器件简介
3.1.2变换电路与控制技术简介
3.2电力电子器件
3.2.1电力二极管
3.2.2晶闸管
3.2.3电力晶体管
3.2.4电力场效应晶体管
3.2.5绝缘栅双极晶体管
3.3电力电子变换电路
3.3.1可控整流电路
3.3.2直流变换电路
3.3.3逆变电路
3.4电力电子器件的驱动电路
3.4.1GTR基极驱动电路
3.4.2MOSFET栅极驱动电路
3.4.3IGBT栅极驱动电路
思考题与练习题
第4章控制技术基础知识
4.1控制理论基础
4.1.1自动控制系统的基本概念
4.1.2控制系统的数学模型
4.1.3线性系统的时域分析法
4.1.4线性离散系统
4.2微控制器基础
4.2.1PWM概述
4.2.2PWM结构和原理
4.2.3PWM的操作设置
4.2.4PWM的应用与实例
思考题与练习题
第5章直流电机及控制技术
5.1直流电机的基本原理
5.1.1直流电机的工作原理及结构
5.1.2直流电机的磁场分析
5.1.3直流电机基本方程式及工作特性
5.2直流电机的拖动原理
5.2.1直流电机的机械特性
5.2.2直流电机的起动
5.2.3直流电机的调速
5.2.4直流电机的电动与制动运行
5.3直流电机的功率变换器
5.3.1功率变换器概述
5.3.2直流电机的PWM变换器
5.4直流电机的控制技术
5.4.1直流电机转速负反馈单闭环控制系统
5.4.2直流电机转速电流双闭环控制系统
5.4.3直流电机调速控制系统实例
思考题与练习题
第6章直流无刷电机及控制技术
6.1直流无刷电机的基本原理
6.1.1直流无刷电机的基本结构及工作原理
6.1.2直流无刷电机的位置传感器
6.1.3直流无刷电机的电子换相器
6.2直流无刷电机的数学模型及特性分析
6.2.1直流无刷电机的数学模型和传递函数
6.2.2直流无刷电机的特性分析
6.3直流无刷电机的控制技术
6.3.1直流无刷电机的控制技术概述
6.3.2直流无刷电机的起停控制和软起动
6.3.3直流无刷电机的换相控制
6.3.4直流无刷电机的调速控制
6.3.5直流无刷电机的制动控制
6.3.6直流无刷电机的闭环控制
6.4直流无刷电机的调速控制系统实例
6.4.1硬件系统
6.4.2控制系统
6.4.3基本控制方法
思考题与练习题
第7章交流异步电机及控制技术
7.1三相异步电机的基本结构和工作原理
7.1.1三相异步电机的基本结构
7.1.2三相异步电机的工作原理
7.2交流电机的绕组、电动势和磁动势
7.2.1交流电机的绕组
7.2.2交流电机绕组的电动势
7.2.3交流电机绕组的磁动势
7.3三相异步电机的运行分析
7.3.1三相异步电机的空载运行
7.3.2三相异步电机的负载运行
7.3.3三相异步电机的功率和转矩平衡方程式
7.3.4三相异步电机的工作特性
7.4三相异步电机的拖动原理
7.4.1三相异步电机的机械特性
7.4.2三相异步电机的起动
7.4.3三相异步电机的调速
7.4.4三相异步电机的制动
7.5三相异步电机的调速控制系统
7.5.1常用的几种驱动变换电路
7.5.2异步电机转速开环控制系统
7.5.3异步电机转速闭环控制系统
7.5.4异步电机矢量调速控制系统
思考题与练习题
第8章交流同步电机及控制技术
8.1永磁同步电机的基本结构和工作原理
8.1.1永磁电机的转子结构
8.1.2永磁同步电机的工作原理
8.2永磁同步电机的电磁关系及特性分析
8.2.1永磁同步电机的磁动势分析
8.2.2永磁同步电机的电动势分析
8.2.3永磁同步电机的功率关系与功角(矩角)特性
8.3永磁同步电机的控制技术
8.3.1永磁同步电机的起动和制动
8.3.2永磁同步电机的调速控制系统
8.4永磁同步电机在电动汽车中的应用
8.4.1电机驱动系统概述
8.4.2电机驱动系统的组成与工作原理
思考题与练习
本书系统地分析了新能源汽车用驱动电机及控制技术,分别为: 直流电机及控制技术、直流无刷电机及控制技术、交流异步电机及控制技术和永磁同步电机及控制技术。在详细叙述之前还简要介绍了电磁学、电力电子技术和控制技术的基础知识。本书注重理论联系实际,内容较为新颖且丰富,具有鲜明的特色。本书可作为新能源汽车技术、汽车电子技术、机电一体化、电气工程等相关专业的教材,也可用作电动汽车维修行业员工的培训教材或电机相关工程技术人员的参考书。
本书精选了电机及拖动、工厂电气控制的典型内容,并加入了相关实训。本书主要讲解了直流电机及电力拖动、变压器、三相异步电动机、特种电动机、常用低压电器、三相异步电动机的电气控制线路、常用机床电气控制线路及...
加装运动控制卡,有专门的驱动包,运动控制卡接入伺服驱动器的控制端口;使用运动控制软件,如MACH;它由并行口输出控制信号,控制信号接入伺服驱动器的控制端口;自已动手编写驱动包,驱动并行口;带通讯的伺服...
是啊,你的桥中mos管的驱动是不能完成的,因为上边的两个管子gs之间没有施加驱动信号(没有连接s极)。
驱动电机MAP
72V10KW/20KW电机 MAP/外特性数据 电机转速 [rpm] 实际转矩 [Nm] 系统效率 [%] 电机效率 [%] 驱动 MAP 500 5.3 78.95 86.92 500 10.8 78.4 86.37 500 15.7 77.43 85.63 499 20.6 76.15 84.5 500 25.4 74.63 83.04 500 30.3 73.24 81.82 500 35.1 71.8 80.52 500 40 70.23 78.95 500 44.9 68.91 78.02 500 49.9 67.5 76.55 500 54.8 66.16 75.43 500 59.6 64.73 74.05 500 64.5 63.39 72.87 500 69.5 61.94 71.42 500 74 60.49 69.99 500 79.
《智能检测控制技术及应用》全面地介绍了智能检测控制技术的基本理论及方法。主要内容包括:绪论、智能检测系统基础、智能传感器、智能仪器功能的实现、智能检测系统的控制技术、智能故障诊断、虚拟仪器技术、机器视觉检测系统和智能检测与控制技术的工程应用实例,共9个部分。《智能检测控制技术及应用》内容翔实,简明易懂,实用性强。 《智能检测控制技术及应用》可作为普通高等院校机械设计制造及其自动化、电气工程与自动化、机械电子工程、仪器仪表等专业本科生或研究生的参考教材,也可作为计量检测与控制技术相关领域的工程技术人员的参考书。
驱动电机系统是电动汽车三大核心系统之一,是车辆行驶的主要驱动系统,其特性决定了车辆的主要性能指标,直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。
一、驱动电机系统介绍
驱动电机系统由驱动电机、驱动电机控制器(MCU)构成,通过高低压线束、冷却管路与整车其他系统连接,如图1所示。
整车控制器(VCU)根据加速踏板、制动踏板、挡位等信号通过CAN网络向电机控制器MCU发送指令,实时调节驱动电机的扭矩输出,以实现整车的怠速、加速、能量回收等功能。
电机控制器能对自身温度、电机的运行温度、转子位置进行实时监测,并把相关信息传递给整车控制器VCU,进而调节水泵和冷却风扇工作,使电机保持在理想温度下工作。
驱动电机技术指标参数,如表1所示,驱动电机控制器技术参数如表2所示。
1、驱动电机
永磁同步电机是一种典型的驱动电机(图2),具有效率高、体积小、可靠性高等优点,是动力系统的执行机构,是电能转化为机械能载体。它依靠内置旋转变压器、温度传感器(图3)来提供电机的工作状态信息,并将电机运行状态信息实时发送给MCU。
旋转变压器检测电机转子位置,经过电机控制器内旋变解码器解码后,电机控制器可获知电机当前转子位置,从而控制相应的IGBT功率管导通,按顺序给定子三个线圈通电,驱动电机旋转。
温度传感器的作用是检测电机绕组温度,并提信息供给MCU,再由MCU通过CAN线传给VCU,进而控制水泵工作、水路循环、冷却电子扇工作,调节电机工作温度。
驱动电机上有一个低压接口和三根高压线(V、U、W)接口,如图4所示。
其中低压接口各端子定义如表3所示,电机控制器也正是通过低压端口获取的电机温度信息和电机转子当前位置信息。
2、驱动电机控制器
驱动电机控制器MCU结构如图5所示,它内部采用三相两电平电压源型逆变器,是驱动电机系统的控制核心,称为智能功率模块,它以IGBT(绝缘栅双极型晶体管)为核心,辅以驱动集成电路、主控集成电路。
MCU对所有的输入信号进行处理,并将驱动电机控制系统运行状态信息通过CAN2.0网络发送给整车控制器VCU。驱动电机控制器内含故障诊断电路,当电机出现异常时,达到一定条件后,它将会激活一个错误代码并发送给VCU整车控制器,同时也会储存该故障码和相关数据。
驱动电机控制器主要依靠电流传感器(图6)、电压传感器、温度传感器来进行电机运行状态的监测,根据相应参数进行电压、电流的调整控制以及其它控制功能的完成。电流传感器用于检测电机工作实际电流,包括母线电流、三相交流电流。电压传感器用于检测供给电机控制器工作的实际电压,包括动力电池电压、12V蓄电池电压。温度传感器用于检测电机控制系统的工作温度,包括IGBT模块的温度。
驱动电机控制器上分为低压接口和高压接口(图7),低压接口端子定义如表4所示。
二、驱动电机系统功能
通过驱动电机工作状态可以了解新能源汽车驱动系统的基本功能,根据驾驶员意愿驱动电机的工作状态:挂D挡加速行驶时、减速制动时、挂R挡倒车时以及E挡行驶时来了解它的工作过程。
1、D挡加速行驶
驾驶员挂D挡并踩加速踏板,此时挡位信息和加速信息通过信号线传递给整车控制器VCU,VCU把驾驶员的操作意图通过CAN线传递给驱动电机控制器MCU,再由驱动电机控制器MCU结合旋变传感器信息(转子位置),进而向永磁同步电动机的定子通入三相交流电,三相电流在定子绕组的电阻上产生电压降。
由三相交流电产生的旋转电枢磁动势及建立的电枢磁场,一方面切割定子绕组,并在定子绕组中产生感应电动势;另一方面以电磁力拖动转子以同步转速正向旋转。随着加速踏板行程不断加大,电机控制器控制的6个IGBT导通频率上升,电动机的转矩随着电流的增加而增加,因此,起步时基本上拥有最大的转矩。随着电动机转速的增加,电动机的功率也增加,同时电压也随之增加。
在电动汽车上,一般要求电动机的输出功率保持恒定,即电动机的输出功率不随转速增加而变化,这要求在电动机转速增加时,电压保持恒定,其中永磁同步电机输出特性曲线如图8所示。
与此同时,电机控制器也会通过电流传感器和电压传感器,感知电机当前功率、消耗电流大小、电压大小,并把这些信息数据通过CAN网络传送给仪表、整车控制器,其具体工作原理如图9所示。
2、R挡倒车时
当驾驶员挂R挡时,驾驶员请求信号发给VCU,再通过CAN线发送给MCU,此时MCU结合当前转子位置(旋变传感器)信息,通过改变IGBT模块改变WVU通电顺序,进而控制电机反转。
3、制动时能量回收
驾驶员松开加速踏板时,电机由于惯性仍在旋转,设车轮转速为V轮、电机转速为V电机,设车轮与电机之间固定传动比为K,当车辆减速时,V轮K<V电机时,电机仍是动力源,随着电机转速下降,当 V轮K>V电机时,此时电机由于被车辆拖动而旋转,此时驱动电动机变为发电机(图10)。
BMS可以根据电池充电特性曲线(充电电流、电压变化曲线与电池容量的关系)和采集电池温度等参数计算出相应的允许最大充电电流。MCU根据电池允许最大充电电流,通过控制IGBT模块,使“发电机”定子线圈旋转磁场角速度与电机转子角速度保持到发电电流不超过允许最大充电电流,以调整发电机向蓄电池充电的电流,同时这也控制了车辆的减速度,具体过程如图11所示。
文章来源:控制与传动
《电气控制技术及实训教程》以培养读者电气控制技术能力为主要目的,理论与实践相辅相成,重点突出理论与实践相结合。《电气控制技术及实训教程》共分7章、包含22个实训项目。基础理论方面:《电气控制技术及实训教程》主要介绍常用的低压电器、电气控制系统的基本环节、电气控制线路的分折方法、电气控制的基本线路。实践教学方面:主要介绍电动机电器的拆装及检修、电气控制线路基本环节及检修、常用机床电气控制线路及常见故障的排除。《电气控制技术及实训教程》的特点:集教学、实验、实训、实习为一体,以电气控制技术的应用能力、设计能力和创新能力培养为目的。《电气控制技术及实训教程》可以作为普通高等工科院校工业自动化、电气工程及自动化、机电一体化等相关专业的教材,也可供高职高专等相关专业选用,并可作为电气技术人员的培训和参考资料。